Edición de genes: ¿el futuro del atletismo olímpico o una crisis inminente?
Los atletas rompen récords todos los días, elevando constantemente el listón. ¿Podrían haber atletas científicamente perfectos en nuestro futuro?
La Federación de Rusia no está en los Juegos Olímpicos de Tokio 2020. Sus atletas no llevan sus distintivas franjas de blanco, azul y rojo, ni llevan su bandera. En 2017, el Comité Olímpico Internacional prohibió a Rusia competir en los Juegos Olímpicos. ¿Su cargo? Dopaje.
Después de una investigación independiente dirigida por la Agencia Mundial Antidopaje (AMA), los investigadores descubrieron que los funcionarios rusos estaban dopando a los atletas del país, proporcionándoles medicamentos para mejorar el rendimiento que sobrealimentaban sus habilidades atléticas de élite. La investigación provocó una protesta pública masiva en todo el mundo y derribó a varios atletas que fueron fundamentales para el éxito de la nación en los Juegos Olímpicos de Invierno de 2014 en Sochi.
Pero, ¿y si no hubieran usado drogas para mejorar el rendimiento? ¿Qué pasaría si los atletas pudieran recurrir a más cambios internos para amplificar su atletismo?
Esa es la promesa, y el peligro, de la edición genética. La edición del genoma permite a los científicos alterar el ADN de un organismo, ya sea sumando, restando o cambiando el código genético en una ubicación específica. Hay muchos métodos para editar el ADN, pero los más comúnmente mencionados son CRISPR-Cas9 y TALEN , y las implicaciones no solo para los Juegos Olímpicos sino para todos los deportes merecen una seria consideración.
Métodos de edición de genes
Dos de las inventoras de la técnica CRISPR , Jennifer Doudna y Emmanuelle Charpentier, ganaron el Premio Nobel de Química por su desarrollo. CRISPR, o repeticiones palindrómicas cortas agrupadas regularmente interespaciadas, son secuencias repetidas de ADN intercaladas con secuencias únicas de espaciadores. Los CRISPR se producen de forma natural: las bacterias y las arqueas los utilizan para combatir los patógenos cortando el material genético del intruso y agregando estos cortes a su propio genoma como una especie de «biblioteca». Dado que los genes de los patógenos se convierten en parte de los genes de la bacteria, las bacterias pueden «recordar» al patógeno y combatirlo mejor en el futuro.
¿Cómo convertimos esta defensa microbiana en una potencia de edición de genes? Todo comienza con ARN. Las secuencias espaciadoras de CRISPR se pueden transferir a secuencias de ARN: A, C, G y U. El ARN actúa como una guía, llevando el sistema CRISPR a un lugar específico en el ADN. La enzima Cas9 (u otras enzimas) se utilizan para unirse a esta ubicación de ADN y le da un corte, enviando señales de alarma dentro de la célula. La célula intenta desesperadamente arreglar el ADN cortado y, al hacerlo, vuelve a pegar los extremos, esta vez sin el gen o los genes cortados por la enzima. ¿El resultado? Los científicos pueden activar o eliminar partes de los genes o secuencias de ADN que cambian alguna función del organismo.
TALEN , o nucleasas efectoras de tipo activador de la transcripción, es otro método que se utiliza para la edición de genes eficiente. Las bacterias del género Xanthomonas causan estragos en las plantas, inyectando una proteína llamada TAL que puede desactivar los genes de una planta. Esta proteína puede ser mala para las plantas, pero para los científicos, ha abierto aún más el mundo de la edición de genes. TAL se compone de secciones que pueden identificar ciertos nucleótidos de ADN, y jugar con estas secciones permite a los científicos localizar genes que quieren editar. Cuando TAL se empareja con la endonucleasa, que las bacterias usan para destruir el ADN patógeno, crea el sistema TALEN: proteína TAL y ENdonucleasa.
Biología y atletismo
Durante los Juegos Olímpicos, la destreza fisiológica de los atletas de élite es clara, ya sean los jugadores de voleibol de extremidades largas o los levantadores de pesas musculosos. Como era de esperar, las ventajas fisiológicas varían según el deporte, pero pueden surgir una serie de ventajas genéticas.
Lance Armstrong fue considerado uno de los ciclistas más talentosos de la historia antes de su infame escándalo de dopaje. Incluso sin las drogas que mejoran el rendimiento, Armstrong todavía tenía una estructura genéticamente poderosa para el ciclismo: tiene un consumo máximo de oxígeno más alto que la persona promedio. Se pensaba que el consumo máximo de oxígeno, o VO2max, se basaba únicamente en el ejercicio, pero la capacidad de entrenamiento del VO2max, y el VO2max en general, se asocia cada vez más con la genética .
Michael Phelps, el atleta olímpico más condecorado de todos los tiempos, produce naturalmente la mitad del ácido láctico de otros nadadores olímpicos. Cuando realizamos actividades de alta energía, el cuerpo pasa de generar energía de forma aeróbica (con oxígeno) a generar energía de forma anaeróbica (sin oxígeno). Durante este proceso, el cuerpo descompone una sustancia llamada piruvato en ácido láctico. Este ácido láctico cansa los músculos, dejándolos con esa sensación de ardor tan familiar cuando hace ejercicio. Dado que Phelps no tiene tanto ácido láctico, puede recuperarse rápidamente de la actividad de alta intensidad.
En los últimos años, ha habido una gran controversia en torno a la testosterona y las atletas femeninas.
Recientemente, a la atleta olímpica de Namibia Christine Mboma se le prohibió competir en la carrera de 400 metros debido a que sus niveles de testosterona eran demasiado altos . Vale la pena señalar que la testosterona, si bien desempeña un papel, puede no ser el elemento más crucial en el rendimiento deportivo.
Muchos estudios que relacionan una asociación entre la hormona y el atletismo son inherentemente defectuosos, ya que prueban los impactos de la testosterona exógena; en esencia, prueban los efectos del dopaje en lugar de la testosterona natural. Aproximadamente 1 de cada 4 hombres olímpicos tienen niveles de testosterona que son más bajos que los presentes en la mayoría de los hombres , y muchos de estos atletas competían en deportes como el levantamiento de pesas y la pista, que a menudo se asocian con la testosterona.
Atletas modificadores genéticos
Aquí está la pregunta: ¿podríamos crear atletas de élite de diseño usando la edición del genoma? Es complicado.
En 2018, se supo que las niñas gemelas en China fueron modificadas genéticamente usando CRISPR para nacer inmunes al VIH. Realizado por He Jiankui, el experimento supuestamente neutralizó el gen CCR5, que permite que el VIH infecte a un individuo. Posteriormente, He Jiankui fue condenado a tres años de prisión.
Sin embargo, la ética detrás de la edición del genoma en humanos es muy controvertida. La Academia Nacional de Ciencias y la Academia Nacional de Medicina de EE. UU. Han organizado un comité interdisciplinario para delinear los estándares regulatorios y la ética de la modificación genética humana. La primera de estas regulaciones fue que la edición del genoma puede ocurrir si se limita a prevenir la transmisión de una enfermedad o afección grave.
La Agencia Mundial Antidopaje incluyó recientemente la edición de genes en su lista de prácticas y sustancias prohibidas . Solo hay un problema: es extremadamente difícil determinar si alguien ha modificado su genoma. Sin embargo, un estudio ha demostrado ser prometedor para aliviar este problema mediante la detección de Cas9 inactivo sobrante del proceso de edición CRISPR-Cas9. Sin embargo, si se usa una enzima que no sea Cas9 o un método completamente diferente (como TALEN) para editar el gen, este método no se puede usar.
En teoría, podríamos diseñar genéticamente a los niños para que se conviertan en «mejores» atletas: un corredor con músculos más fuertes en las piernas, un jugador de voleibol o baloncesto más alto, un arquero con visión precisa. Pero antes de lanzarnos a Gattaca, vale la pena considerar que si todos los atletas son idénticos, tienen la misma fuerza y flexibilidad, ¿qué pasa con la emoción del juego?
¿Qué sucede con mirar, con los ojos pegados a la pantalla, mientras el desvalido vence al profesional de larga data? ¿O disfrutar del suspenso del equipo campeón del mundo enfrentándose a un rival de menor clasificación con algo que demostrar? Es posible que la edición del genoma aún no tenga un papel en los deportes, pero surge la pregunta: si la edición del genoma hace una aparición en el deporte, ¿desaparecería la alegría de los juegos?
